專利名稱：生產(chǎn)發(fā)動(dòng)機(jī)裝飾罩的方法和模具及該方法和模具的應(yīng)用的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及注塑技術(shù)領(lǐng)域，特別是一種生產(chǎn)發(fā)動(dòng)機(jī)裝飾罩的微發(fā)泡工藝方法和所使用的模具，以及該方法和模具在生產(chǎn)發(fā)動(dòng)機(jī)裝飾罩中的應(yīng)用。
背景技術(shù)：
微發(fā)泡工藝是以熱塑性材料為基體，通過特殊的加工工藝，將超臨界氣體(SCF)氮?dú)饣蚨趸?，充入溶膠內(nèi)，形成SCF溶膠，最后在注塑模具中注塑成型，使所得到的產(chǎn)品密布尺寸從十到幾十微米的封閉微孔；該工藝可以在基本保證制品性能不降低的基礎(chǔ)上，較為明顯的減輕產(chǎn)品的重量，達(dá)到產(chǎn)品輕量化的目的。微發(fā)泡工藝相較于氣體輔助注塑和化學(xué)發(fā)泡成型具有很強(qiáng)的優(yōu)勢及廣泛的應(yīng)用性，特別在薄壁產(chǎn)品的制造上有其獨(dú)特的優(yōu)勢，但由于該項(xiàng)工藝剛剛傳入中國，在工業(yè)生產(chǎn)中近幾年才開始應(yīng)用，因此在該項(xiàng)新工藝的應(yīng)用過程中并沒有什么經(jīng)驗(yàn)可循，需要對該工藝的工藝過程和參數(shù)進(jìn)行大量的試驗(yàn)。某型號(hào)汽車的發(fā)動(dòng)機(jī)裝飾罩尺寸為590X430X 70mm，其壁厚僅為2. 5mm，為實(shí)現(xiàn)對該發(fā)動(dòng)機(jī)裝飾罩的減重，采用微發(fā)泡工藝進(jìn)行注塑，在注塑生產(chǎn)過程中出現(xiàn)了很多的問題如發(fā)動(dòng)機(jī)裝飾罩下方翹曲比較嚴(yán)重，影響裝配和產(chǎn)品質(zhì)量；發(fā)動(dòng)機(jī)裝飾罩在注塑成型時(shí)，產(chǎn)品很難打滿；表面存在氣泡破裂的凹坑，影響發(fā)動(dòng)機(jī)裝飾罩表面質(zhì)量；產(chǎn)品表面易出現(xiàn)了玻纖外露的現(xiàn)象等。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明解決了使用微發(fā)泡注塑工藝生產(chǎn)發(fā)動(dòng)機(jī)裝飾罩過程中存在的產(chǎn)品表面質(zhì)量不高及產(chǎn)品成型質(zhì)量得不到保證的問題，提供一種可改善產(chǎn)品表面質(zhì)量和成型質(zhì)量的生產(chǎn)發(fā)動(dòng)機(jī)裝飾罩的方法及所使用的注塑模具。為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用了一種生產(chǎn)發(fā)動(dòng)機(jī)裝飾罩的方法，包括以下步驟
(1)將注塑原料置于注塑機(jī)料筒中，設(shè)置料筒加熱溫度第一段240 265°C，第二段230 255°C，第三段 220 245°C ；
(2)將注塑機(jī)接入超臨界狀態(tài)的氮?dú)?，其中氮?dú)馓畛淞繛?.15 0. 5% ；
(3)將熔膠注射到模具中，注射分為四段，每段注射速度分別為30mm/S、45mm/S、10mm/sUOmm/s ;其中每段注射量分別為產(chǎn)品熔膠量的19%、64%、8%、9% ；
(4)設(shè)置工作壓力為62 l38bar；
(5)通過模溫機(jī)設(shè)置模具溫度，其中定模溫度為80°C，動(dòng)模溫度為45°C；
(6)注射完成后，保壓I 5s，冷卻5 25s。作為本方法的一種優(yōu)選，步驟(2)中氮?dú)馓畛淞繛?. 2%。作為本方法的進(jìn)一步優(yōu)選，所述注塑原料為PA6+GF30，注塑前先將PA6+GF30在110° C 下烘 4-6h。本發(fā)明同時(shí)提供了一種用于上述方法的模具，包括動(dòng)模，其中動(dòng)模上設(shè)置有型芯，在型芯周圍設(shè)置有一圈排氣通道，所述動(dòng)模上設(shè)置有排氣槽，所述排氣槽連接型芯與排氣通道。作為該模具的優(yōu)選,所述排氣通道寬度為5 20mm,深度為I 3mm ;所述排氣槽寬度為10 2Ctam,深度為0. 5 I臟。作為該模具的進(jìn)一步優(yōu)選，所述排氣通道寬度為15mm，深度為Imm ;所述排氣槽寬度為20mm,深度為0. 5_。 作為該模具的優(yōu)選，該模具設(shè)置有六個(gè)澆口。作為該模具的進(jìn)一步優(yōu)選，所述六個(gè)澆口中有三個(gè)澆口位于發(fā)動(dòng)機(jī)裝飾罩的上端，有兩個(gè)澆口分別位于發(fā)動(dòng)機(jī)裝飾罩的兩側(cè)，還有一個(gè)澆口位于發(fā)動(dòng)機(jī)裝飾罩的中部。該發(fā)明所提供的方法在生產(chǎn)發(fā)動(dòng)機(jī)裝飾罩中的應(yīng)用。該發(fā)明所提供的模具在生產(chǎn)發(fā)動(dòng)機(jī)裝飾罩中的應(yīng)用。將微發(fā)泡工藝方法應(yīng)用到發(fā)動(dòng)機(jī)裝飾罩的生產(chǎn)過程中，為了保證產(chǎn)品的質(zhì)量需要確定注塑過程中的各項(xiàng)工藝參數(shù)；該發(fā)明通過大量的試驗(yàn)，對工藝參數(shù)進(jìn)行確定，最終使發(fā)動(dòng)機(jī)裝飾罩實(shí)現(xiàn)減重5. 3% ;并解決了表面存在氣泡破裂的凹坑，產(chǎn)品表面易出現(xiàn)了玻纖外露的問題，提高了產(chǎn)品的表面質(zhì)量；同時(shí)通過對微發(fā)泡工藝模具的改進(jìn)，解決了發(fā)動(dòng)機(jī)裝飾罩下方翹曲比較嚴(yán)重，及在注塑成型時(shí)，產(chǎn)品很難打滿的問題，提高了產(chǎn)品的成型質(zhì)量；該方法和模具可廣泛應(yīng)用于生產(chǎn)發(fā)動(dòng)機(jī)裝飾罩的生產(chǎn)，也可廣泛應(yīng)用于塑料薄壁產(chǎn)品結(jié)構(gòu)件的生產(chǎn)。


圖1為微發(fā)泡工藝模具結(jié)構(gòu)示意圖。圖中1、動(dòng)模；2、型芯；3、排氣槽；4、排氣通道；6、發(fā)動(dòng)機(jī)裝飾罩；7、澆口。
具體實(shí)施例方式注塑產(chǎn)品為發(fā)動(dòng)機(jī)裝飾罩，產(chǎn)品尺寸為590X430X70mm，壁厚為2. 5mm。采用傳統(tǒng)注塑工藝時(shí)，得到最終產(chǎn)品重量為950g。以下具體說明本發(fā)明的實(shí)施例。實(shí)施例I
采用微發(fā)泡工藝進(jìn)行注塑，注塑設(shè)備為ENGEL 550T Mucell微發(fā)泡注塑機(jī)，產(chǎn)品注塑原料采用PA6+GF30，注塑前先將PA6+GF30，在110° C下烘4_6h ;注塑過程如下
(1)將注塑原料置于注塑機(jī)料筒中，設(shè)置料筒加熱溫度第一段250°C，第二段240°C，第三段220°C;在第一段溫度250°C下，注塑機(jī)螺桿將顆粒狀的膠料壓縮，然后在第二段溫度240°C下顆粒狀的膠料熔融，最后在第三段使熔融的膠料保持在220°C，從而完成注射前的準(zhǔn)備，使注射的熔膠溫度為220°C ；
(2)將注塑機(jī)接入超臨界狀態(tài)的氮?dú)猓渲械獨(dú)馓畛淞繛?.15% ;氮?dú)獾膶?dǎo)通通過SCF控制器連接氮?dú)馄縼韺?shí)現(xiàn)，打開SCF控制器的開關(guān)即可通入氮?dú)?，關(guān)閉SCF控制器開關(guān)即可停止通入氮?dú)猓?br> (3)將熔膠注射到模具中，注射分為四段，每段注射速度分別為30mm/S、45mm/S、10mm/s、IOmm/s,注射螺桿每段的位移量分別為30mm、100mm、12mm、14mm,及每段對應(yīng)的注射量為產(chǎn)品熔膠量的19%、64%、8%、9% ； (4)設(shè)置工作壓力為62bar；
(5)通過模溫機(jī)設(shè)置模具溫度，其中定模溫度為80°C，動(dòng)模溫度為45°C；
(6)注射完成后，保壓ls，在模具中通入室溫的冷水進(jìn)行冷卻，冷卻6s后開模。最終得到的產(chǎn)品重量為910g，實(shí)現(xiàn)減重4. 2%，產(chǎn)品表面質(zhì)量良好，未出現(xiàn)氣泡破裂的凹坑，通過模溫機(jī)控制模具的溫度避免了產(chǎn)品玻纖外露的問題。實(shí)施例2
采用微發(fā)泡工藝進(jìn)行注塑，注塑設(shè)備為ENGEL 550T Mucell微發(fā)泡注塑機(jī)，產(chǎn)品注塑原料采用PA6+GF30，注塑前先將PA6+GF30在110° C下烘4_6h ;注塑過程如下
(1)將注塑原料置于注塑機(jī)料筒中，設(shè)置料筒加熱溫度第一段260°C，第二段250°C，第三段220°C;在第一段溫度260°C下，注塑機(jī)螺桿將顆粒狀的膠料壓縮，然后在第二段溫度250°C下顆粒狀的膠料熔融，最后在第三段使熔融的膠料保持在220°C，從而完成注射前的準(zhǔn)備，使注射的熔膠溫度為220°C ；
(2)將注塑機(jī)接入超臨界狀態(tài)的氮?dú)?，其中氮?dú)馓畛淞繛?.2% ；
(3)將熔膠注射到模具中，注射分為四段，每段注射速度分別為30mm/S、45mm/S、10mm/s、10mm/s,注射螺桿每段的位移量分別為30mm、100mm、12mm、14mm,及每段對應(yīng)的注射量為產(chǎn)品熔膠量的19%、64%、8%、9% ；
(4)設(shè)置工作壓力為9Ibar；
(5)通過模溫機(jī)設(shè)置模具溫度，其中定模溫度為80°C，動(dòng)模溫度為45°C；
(6)注射完成后，保壓3s，在模具中通入室溫的冷水進(jìn)行冷卻，冷卻IOs后開模。最終得到的產(chǎn)品重量為900g，實(shí)現(xiàn)減重5. 3%，產(chǎn)品表面質(zhì)量良好，表面未出現(xiàn)氣泡破裂的凹坑，通過模溫機(jī)控制模具的溫度避免了產(chǎn)品玻纖外露的問題。實(shí)施例3
采用微發(fā)泡工藝進(jìn)行注塑，注塑設(shè)備為ENGEL 550T Mucell微發(fā)泡注塑機(jī)，產(chǎn)品注塑原料采用PA6+GF30，注塑前先將PA6+GF30在110° C下烘4_6h ;注塑過程如下
(1)將注塑原料置于注塑機(jī)料筒中，設(shè)置料筒加熱溫度第一段260°C，第二段250°C，第三段240°C;在第一段溫度260°C下，注塑機(jī)螺桿將顆粒狀的膠料壓縮，然后在第二段溫度250°C下顆粒狀的膠料熔融，最后在第三段使熔融的膠料保持在240°C，從而完成注射前的準(zhǔn)備，使注射的熔膠溫度為240°C ；
(2)將注塑機(jī)接入超臨界狀態(tài)的氮?dú)?，其中氮?dú)馓畛淞繛?.5% ；
(3)將熔膠注射到模具中，注射分為四段，每段注射速度分別為30mm/S、45mm/S、10mm/s、10mm/s,注射螺桿每段的位移量分別為30mm、100mm、12mm、14mm,及每段對應(yīng)的注射量為產(chǎn)品熔膠量的19%、64%、8%、9% ；
(4)設(shè)置工作壓力為l38bar；
(5)通過模溫機(jī)設(shè)置模具溫度，其中定模溫度為80°C，動(dòng)模溫度為45°C；
(6)注射完成后，保壓5s，在模具中通入室溫的冷水進(jìn)行冷卻，冷卻25s后開模。最終得到的產(chǎn)品重量為895g，實(shí)現(xiàn)減重5. 8%，產(chǎn)品表面質(zhì)量較好，未出現(xiàn)明顯的凹坑，通過模溫機(jī)控制模具的溫度避免了產(chǎn)品玻纖外露的問題。通過調(diào)整微發(fā)泡工藝的各項(xiàng)參數(shù)，確定了發(fā)動(dòng)機(jī)裝飾罩微發(fā)泡注塑的工藝參數(shù)，并確定在氮?dú)馓畛淞繛?. 2%時(shí)，產(chǎn)品減重明顯，且產(chǎn)品的表面質(zhì)量滿足使用要求，實(shí)現(xiàn)了發(fā)動(dòng)機(jī)裝飾罩的減重。采用以上的工藝方法雖然實(shí)現(xiàn)了產(chǎn)品的減重，但是最終成型的產(chǎn)品成型的質(zhì)量卻得不到保證，主要存在產(chǎn)品翹曲比較嚴(yán)重，產(chǎn)品不易打滿的問題，導(dǎo)致產(chǎn)品廢品率較高。為解決以上這些問題，又對微發(fā)泡注塑模具進(jìn)行了相應(yīng)的改進(jìn)。首先，對模具中澆口的 位置和數(shù)量進(jìn)行了重新的設(shè)計(jì)，通過分析發(fā)現(xiàn)原有的兩個(gè)澆口方案是造成發(fā)動(dòng)機(jī)裝飾罩下方翹曲比較嚴(yán)重的主要原因。通過在模具上設(shè)置六個(gè)澆口7，六個(gè)澆口 7的位置分布見圖1，其中三個(gè)澆口位于發(fā)動(dòng)機(jī)裝飾罩的上端，有兩個(gè)澆口分別位于發(fā)動(dòng)機(jī)裝飾罩的兩側(cè)，還有一個(gè)澆口位于發(fā)動(dòng)機(jī)裝飾罩的中部，使用改進(jìn)后的模具進(jìn)行注塑，發(fā)動(dòng)機(jī)裝飾罩翹曲問題得到了解決。針對產(chǎn)品不易打滿的問題，我們對模具的結(jié)構(gòu)進(jìn)行了改進(jìn)，提供了一種用于微發(fā)泡注塑的模具，包括動(dòng)模I，動(dòng)模I上設(shè)置有型芯2，在型芯2周圍設(shè)置有一圈排氣通道4，動(dòng)模I上設(shè)置有排氣槽3，排氣槽3連接型芯2與排氣通道4。該模具在模具型芯2周圍設(shè)置一圈排氣通道4，并通過連接排氣通道4和型芯2的排氣槽3，將型腔2中多余的氣體及時(shí)排出，從而使熔膠順利充滿型腔，解決了使用原有模具時(shí)產(chǎn)品不易打滿的問題。在生產(chǎn)過程中，使用ENGEL 550T Mucell微發(fā)泡專用注塑機(jī)和該微發(fā)泡注塑模具進(jìn)行產(chǎn)品注塑，分別設(shè)置模具的排氣通道4寬度為15mm，深度為1mm，排氣槽3寬度為20mm，深度為0. 5mm，注塑機(jī)接入超臨界狀態(tài)的氮?dú)猓O(shè)置好微發(fā)泡工藝的各項(xiàng)參數(shù)，將熔膠注射到模具型腔，然后開模，得到完整且質(zhì)量良好的產(chǎn)品。同樣地，分別設(shè)置模具的排氣通道4寬度為10mm，深度為1. 5mm，排氣槽3寬度為15mm，深度為0. 8mm，注塑機(jī)接入超臨界狀態(tài)的氮?dú)?，設(shè)置好微發(fā)泡工藝的各項(xiàng)參數(shù)，將熔膠注射到模具型腔，然后開模，得到完整且質(zhì)量良好的產(chǎn)品。同樣地，分別設(shè)置模具的排氣通道4寬度為5mm，深度為3mm，排氣槽3寬度為IOmm,深度為1_，注塑機(jī)接入超臨界狀態(tài)的氮?dú)?，設(shè)置好微發(fā)泡工藝的各項(xiàng)參數(shù)，將熔膠注射到模具型腔，然后開模，得到完整且質(zhì)量良好的產(chǎn)品。綜上所述，采用該方法和模具相比于傳統(tǒng)注塑工藝，不僅保證了產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度，減輕了產(chǎn)品的重量，而且提高了產(chǎn)品注塑合格率，解決了產(chǎn)品表面易出現(xiàn)凹坑、玻纖外露等缺陷的問題，具體性能對比見表I。表I
權(quán)利要求
1.一種生產(chǎn)發(fā)動(dòng)機(jī)裝飾罩的方法，其特征在于，包括以下步驟 (1)將注塑原料置于注塑機(jī)料筒中，設(shè)置料筒加熱溫度第一段240 265°C，第二段230 255°C，第三段 220 245°C ； (2)將注塑機(jī)接入超臨界狀態(tài)的氮?dú)?，其中氮?dú)馓畛淞繛?.15 0. 5% ； (3)將熔膠注射到模具中，注射分為四段，每段注射速度分別為30mm/S、45mm/S、10mm/sUOmm/s ;其中每段注射量分別為產(chǎn)品熔膠量的19%、64%、8%、9% ； (4)設(shè)置工作壓力為62 l38bar； (5)通過模溫機(jī)設(shè)置模具溫度，其中定模溫度為80°C，動(dòng)模溫度為45°C； (6)注射完成后，保壓I 5s，冷卻5 25s。
2.如權(quán)利要求I所述的方法，其特征在于步驟(2)中氮?dú)馓畛淞繛?.2%。
3.如權(quán)利要求I或2所述的方法，其特征在于所述注塑原料為PA6+GF30，注塑前先將PA6+GF30 在 110。C 下烘 4-6h。
4.用于如權(quán)利要求1、2或3所述方法的模具，其特征在于包括動(dòng)模(1)，其中動(dòng)模(I)上設(shè)置有型芯(2)，在型芯(2)周圍設(shè)置有一圈排氣通道(4)，所述動(dòng)模(I)上設(shè)置有排氣槽(3)，所述排氣槽(3)連接型芯(2)與排氣通道(4)。
5.如權(quán)利要求4所述的模具，其特征在于所述排氣通道(4)寬度為5 20_，深度為I 3_ ;所述排氣槽(3)寬度為10 20mm,深度為0. 5 1_。
6.如權(quán)利要求5所述的模具，其特征在于所述排氣通道(4)寬度為15mm，深度為Imm；所述排氣槽(3)寬度為20mm，深度為0. 5mm。
7.如權(quán)利要求4至5任一所述的模具，其特征在于該模具設(shè)置有六個(gè)澆口(7)。
8.如權(quán)利要求7所述的模具，其特征在于所述六個(gè)澆口(7)中有三個(gè)澆口(7)位于發(fā)動(dòng)機(jī)裝飾罩的上端，有兩個(gè)澆口(7)分別位于發(fā)動(dòng)機(jī)裝飾罩的兩側(cè)，還有一個(gè)澆口(7)位于發(fā)動(dòng)機(jī)裝飾罩的中部。
9.如權(quán)利要求1、2或3所述的方法在生產(chǎn)發(fā)動(dòng)機(jī)裝飾罩中的應(yīng)用。
10.如權(quán)利要求4至8中任一所述的模具在生產(chǎn)發(fā)動(dòng)機(jī)裝飾罩中的應(yīng)用。
全文摘要
本發(fā)明公布了一種生產(chǎn)發(fā)到機(jī)裝飾罩的方法和模具，確定了在保證產(chǎn)品表面質(zhì)量的前提下，實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品減重所需的0.2%的最佳氮?dú)馓畛淞?；并對產(chǎn)品微發(fā)泡注塑模具中的澆口和排氣結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì)，解決了產(chǎn)品翹曲和不易打滿的問題。該方法和模具可廣泛應(yīng)用于塑料薄壁件的生產(chǎn)。
文檔編號(hào)B29C45/27GK102975346SQ20121050959
公開日2013年3月20日 申請日期2012年12月4日 優(yōu)先權(quán)日2012年12月4日
發(fā)明者鄧晶晶, 曹建, 蔡淑瓊 申請人:成都航天模塑股份有限公司